隧道盾構(gòu)施工泡沫劑的使用是確保工程順利進行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但泡沫劑失控可能導致工作面失穩(wěn)、地表沉降甚至塌方等嚴重事故。本文將系統(tǒng)分析泡沫劑失控的主要原因，并提出一系列科學的控制措施，以降低事故發(fā)生率，保障施工。
泡沫劑在盾構(gòu)施工中通過降低土體內(nèi)摩擦角，提高塑性流動性，使開挖面保持穩(wěn)定。減少刀盤與土體間的摩擦阻力，降低扭矩和推力需求。在土倉內(nèi)形成致密泡沫層,防止地下水參入和氣壓損失。降低刀盤和刀具工作溫度,延長設(shè)備使用壽命。泡沫劑通常由表面活性劑、穩(wěn)定劑和水組成，其發(fā)泡倍率控制在10-20倍之間，半衰期應(yīng)保持在5-10分鐘范圍內(nèi)以確保工作性能。泡沫劑過量注入事故典型表現(xiàn)，開挖面過度軟化導致掌子面失穩(wěn)，地表沉降過標，螺旋輸送機排土困難，出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，因泡沫劑注入量出設(shè)計值50%，導致地表突然沉降45mm,鄰近建筑物出現(xiàn)裂縫。泡沫劑注入不足事故往往刀盤扭矩異常升高，土倉溫度快速上升，排土效率下降，推進速度降低30%以上事故主要是隧道因泡沫系統(tǒng)故障導致注入中斷，造成刀盤卡死，停機維護72小時。泡沫質(zhì)量不達標事故是泡沫穩(wěn)定性差，發(fā)泡倍率波動大，與地層適應(yīng)性差，改良效果不穩(wěn)定事故往往隧道使用劣質(zhì)泡沫劑，導致開挖面多次坍塌，工期延誤28天。泡沫劑失控的主要原因，人為操作因素操作人員培訓不足，對泡沫劑性能理解不深刻，注入?yún)?shù)設(shè)置不當，未根據(jù)地層變化及時調(diào)整。交接班信息傳遞不完整，導致控制參數(shù)突變。泡沫發(fā)生器性能不穩(wěn)定，發(fā)泡質(zhì)量波動大，流量計和壓力表校準不及時，測量誤差超過5%。管路系統(tǒng)存在泄漏或堵塞，實際注入量與設(shè)定值偏差大。泡沫劑原材料批次差異大，性能不一致。儲存條件不當導致成分降解。供應(yīng)商質(zhì)量控制體系不完善，產(chǎn)品合格率低。